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文檔簡介
1、一、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的故障都有哪些類型?轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見故障分以下幾種:不平衡不平衡振動的頻率一般很明顯,主要表現(xiàn)不平衡轉(zhuǎn)子的故障頻率等于轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)頻率:f0=fr=n/60,f0轉(zhuǎn)子的基頻(HZ),fr轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率(HZ),n 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(r/min)除此之外,不平衡振動還會激起其他頻率成份例如分頻、倍頻等。在診斷不 平衡故障時,首先必須分析信號和頻率成份,是否有突出的轉(zhuǎn)頻,其次看振動的 方向特征,必要時再分析振幅隨轉(zhuǎn)速的變化情況,或測量相位。轉(zhuǎn)子不對中轉(zhuǎn)子不對中也是旋轉(zhuǎn)機械常見故障之一,有以下幾種:a.轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間的聯(lián) 接不對中,主要反映在聯(lián)軸器的對中性上。b.轉(zhuǎn)子軸頸與兩端軸承不對中,對滑 動軸承來
2、說,這種情況的產(chǎn)生的主要原因與軸承是否形成良好的油膜有直接關(guān) 系。對滾動軸承來講,主要是因為兩端軸承座孔不同軸、軸承元件損壞、外圈配 合松動,兩端支座變形等(對電動機而言是前后端蓋),都會引起不對中。松動:機械松動也是旋轉(zhuǎn)機械比較覺常見的故障,松動有兩種情況,一種是地腳螺 絲連接松動,它帶來的后果是引起整個機器松動,另一種情況是零件之間正常的 配合關(guān)系被破壞造成配合間隙超差而引起的松動,比如滾動軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸的 配合或外圈與軸承座孔之間的配合,因喪失了配合精度而造成松動。摩擦摩擦故障形式有多種多樣。如轉(zhuǎn)子與密封件的摩擦,轉(zhuǎn)子與隔板之間的摩擦, 電動機轉(zhuǎn)子與定子的摩擦,葉輪、齒輪、風(fēng)扇與機殼或
3、護罩的摩擦、滾動軸承外 圈與軸承孔、以及轉(zhuǎn)軸與軸承內(nèi)圈或轉(zhuǎn)軸因其它零件因配合松動而引發(fā)的摩擦。摩擦一般引起非線性振動,頻帶范圍較寬,除了1倍基頻外還有2倍基頻、 3倍基頻等高次諧波,以及1/2、1/3等低次諧波。在某些情況下還會激起系統(tǒng)的 固有頻率。摩擦振動的時域波形上常常表現(xiàn)為削波狀態(tài),“截頭余弦”形狀的波 形常被視為摩擦故障的重要標志。滾動軸承引起的故障振動滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的支承部件,其基本結(jié)構(gòu)包括外圈、內(nèi)圈、滾 動體、保持架等元件。滾動軸承是機器上易損件,許多機械故障是因軸承損壞引 起的,嚴重的軸承故障會導(dǎo)致機器劇烈的振動和噪聲,引起設(shè)備損壞。二、轉(zhuǎn)子不平衡表現(xiàn)出的的特征?轉(zhuǎn)子
4、不平衡故障的主要振動特征如下。(1)振動的時域波形近似為正弦波;頻譜圖中,諧波能量集中于基頻。并且會出現(xiàn)較小的高次諧波,使整個頻 譜呈所謂的“樅樹形” ;(3)當(dāng)3 V3n時,即在臨界轉(zhuǎn)速以下,振幅隨著轉(zhuǎn)速的 增加而增大;當(dāng)3 3n后,即在臨界轉(zhuǎn)速以上,轉(zhuǎn)速增加時振幅趨于一個較小 的穩(wěn)定值;當(dāng)3接近于3 n時,即轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速時,發(fā)生共振,振幅具有最 大峰值。振動幅值對轉(zhuǎn)速的變化很敏感;(4)當(dāng)工作轉(zhuǎn)速一定時,相位穩(wěn)定。(5) 轉(zhuǎn)子的軸心軌跡為橢圓。(6)從軸心軌跡觀察其進動特征為同步正進動。三、滾動軸承的故障類型有哪些及產(chǎn)生原因?故障形式(1)軸承轉(zhuǎn)動困難、發(fā)熱;(2)軸承運轉(zhuǎn)有異聲;(3
5、)軸承產(chǎn)生振動;(4) 內(nèi)座圈剝落、開裂;(5)外座圈剝落、開裂;(6)軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕。原因裝配前檢查不仔細,軸承在裝配前要先清洗并認真檢查軸承的內(nèi)外座圈、 滾動體和保持架,是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋;檢查軸承間隙是否合適,轉(zhuǎn) 動是否輕快自如,有無突然卡止的現(xiàn)象;同時檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度 和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。對于對開式軸承座,要求軸承蓋和 軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間,應(yīng)留出0.1mm0.25mm間隙,以防 止外座兩側(cè)“瓦口”處出現(xiàn)“夾幫”現(xiàn)象導(dǎo)致的間隙減小,磨損加快,使軸承過 早損壞。裝配不當(dāng)。裝配不當(dāng)會導(dǎo)致軸承出現(xiàn)上述的各種故障形式,以及以
6、下的 幾種情況:配合不當(dāng)裝配方法不當(dāng)裝配時溫度控制不當(dāng)裝配時間隙調(diào)整不當(dāng)(3)潤滑不良 滾動軸承使用的潤滑油(或潤滑脂)都有一定的工作溫度, 當(dāng)溫度過高時就會變質(zhì),從而失去潤滑作用,使軸承因高溫而燒損。另外,潤滑 油(或潤滑脂)本身質(zhì)地不良或運行中加油(脂)不及時,也會造成軸承溫度升 高或產(chǎn)生異聲。(4)轉(zhuǎn)子不平衡 一般來說,運轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子在裝配前都要進行動、靜平衡, 所以,軸承是不會出現(xiàn)問題的。但有些轉(zhuǎn)子在運行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或 固體雜質(zhì)的磨損,或者是軸出現(xiàn)彎曲,就會導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使軸 承發(fā)熱、振動,滾道嚴重磨損,直至破壞。(5)檢查更換不及時 軸承運行過程中,按規(guī)定定
7、期進行檢查,若出現(xiàn)發(fā)熱、 異聲、振動等情況,要及時停車查找原因,消除故障,軸承如發(fā)現(xiàn)嚴重的疲勞剝 落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRCV60,或有過大噪音無法 調(diào)整時,應(yīng)及時更換。若檢查、更換不及時,則會造成軸承甚至轉(zhuǎn)子的嚴重破壞, 從而影響正常的生產(chǎn)。另外,軸承拆卸不當(dāng)、設(shè)備地腳螺栓松動造成的振動,也 會導(dǎo)致軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕,軸承內(nèi)、外座圈的開裂。四、滾動軸承的故障特征?軸承變成藍或黑色、軸承溫升過高、運轉(zhuǎn)時有異響、滾動體嚴重磨損、滾道出 現(xiàn)坑疤、滾道出現(xiàn)坑疤、軸承金屬剝落、滾動體被壓碎、安裝后手轉(zhuǎn)不動。五、齒輪的故障類型及產(chǎn)生原因?1、齒輪折斷主要存在在開始傳動中原因:
8、應(yīng)力集中,齒輪受到突然過載或嚴重磨損。2、齒面磨損 開式傳動中出現(xiàn)原因:防護不好,齒面間落入鐵屑和沙粒等東西3、齒面點蝕 閉式中出現(xiàn)原因:循環(huán)變化的應(yīng)力多次重復(fù)作用。包括擴展性點蝕和非擴展性點蝕。前者會 使齒輪報廢。4、齒面膠合發(fā)生齒面膠合。原因是摩擦引起高溫,降低了潤滑效果,油膜破壞使金屬齒面直 接接觸。兩齒面熔焊,滑動時粘接處撕破形成劃痕。5、塑性變形原因:齒面硬度低,低速重載。齒輪日常維護中,潤滑工作非常重要。六、機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷及其意義?通俗地說,狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷就是給機器看病。狀態(tài)監(jiān)測是指通過一定的途徑 了解和掌握設(shè)備的運行狀態(tài),包括利用監(jiān)測與分析儀器(在線的或離線的),采
9、用各種轉(zhuǎn)速檢測、振動監(jiān)視儀、分析和判別方法,對設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)做出評 估(屬于正常、還是異常),對異常狀態(tài)及時做出報警,并為進一步進行的故障 分析、性能評估等提供信息和數(shù)據(jù)。故障是指機械設(shè)備喪失了原來所規(guī)定的性能或狀態(tài)。通常把設(shè)備在運行中所 發(fā)生的狀態(tài)異常、缺陷、性能惡化、以及事故前期的狀態(tài)統(tǒng)統(tǒng)稱為故障,有時也 把事故直接歸為故障。而故障診斷則是根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測所獲得的信息,結(jié)合設(shè)備的 工作原理、結(jié)構(gòu)特點、運行參數(shù)、歷史狀況,對可能發(fā)生的故障進行分析、預(yù)報, 對已經(jīng)或正在發(fā)生的故障進行分析、判斷,以確定故障的性質(zhì)、類別、程度、部 位及趨勢,對維護設(shè)備的正常運行和合理檢修提供正確的技術(shù)支持。狀態(tài)監(jiān)
10、測與故障診斷的意義狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的由來及發(fā)展,與十分可觀的故障損失以及設(shè)備維 修費密切相關(guān),而狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的意義則是有效地遏制了故障損失和設(shè)備 維修費用。具體可歸納如下幾個方面:及時發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆,以便采取相應(yīng)的措施,避免、減緩、減少重大事 故的發(fā)生;一旦發(fā)生故障,能自動紀錄下故障過程的完整信息,以便事后進行故障原因 分析,避免再次發(fā)生同類事故;通過對設(shè)備異常運行狀態(tài)的分析,揭示故障的原因、程度、部位,為設(shè)備的 在線調(diào)理、停機檢修提供科學(xué)依據(jù),延長運行周期,降低維修費用;可充分地了解設(shè)備性能,為改進設(shè)計、制造與維修水平提供有力證據(jù)。七、機械狀態(tài)監(jiān)測的手段有哪些?油液監(jiān)測、振動
11、監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、性能趨勢分析和無損探傷等為其主要的診斷 技術(shù)方式。以及聲音、位移、變形、應(yīng)力、裂紋、磨損、溫度、壓力、流量、電 流、轉(zhuǎn)速、扭矩、功率等等。八、下載一篇關(guān)于機械故障診斷的文章。采煤機機械故障分析與診斷(710054)西安礦業(yè)學(xué)院李充寧郝迎吉摘要:分析了采煤機的常見機械故障,提出了實用、可靠的溫度場和壓力場 的監(jiān)測方式,并論述了故障診斷的判斷標準和診斷系統(tǒng)的設(shè)計問題。關(guān)鍵詞:采煤機、故障診斷、溫度監(jiān)測1采煤機常見主要機械故障分析采煤機工作環(huán)境復(fù)雜惡劣,載荷變化很大,一些關(guān)鍵部位在正常工作中很容易發(fā) 生過載,出現(xiàn)異常。如采煤機牽引行走鏈輪負荷大、載荷不均,其支承軸承很容 易發(fā)生磨損或
12、滾動體碎裂等。但在輕度損傷情況下,工作人員不易發(fā)現(xiàn),等故障 發(fā)展到軸承嚴重?zé)龎摹⒉荒芄ぷ鲿r才有覺察。這種支承軸承的嚴重損壞可能會影 響到鏈輪軸、鏈輪及與其相嚙合的其他零件,進而導(dǎo)致其他件的損傷。再如采煤 機搖臂部位各傳動軸承受力很大,由于搖臂頻繁升降,潤滑狀況較差,也極易發(fā) 生軸承損傷故障。這些是采煤機在正常工作中經(jīng)常發(fā)生的軸承故障。當(dāng)然引起軸 承故障的原因不僅僅是軸承過載,如潤滑系統(tǒng)發(fā)生污染,潤滑不良;軸承安裝不 正;或載荷較大時與軸承相配合的軸、支承座等發(fā)生變形等,均會導(dǎo)致軸承發(fā)生 故障。還有制造、設(shè)計等方面的問題和軸承本身的缺陷等,都對軸承的使用和壽 命有影響。采煤機液壓系統(tǒng)是故障率最高
13、的部分。采煤機牽引部液壓系統(tǒng),雖有自動調(diào)速、 過載保護等裝置,但仍免不了發(fā)生故障。其發(fā)生故障的原因、現(xiàn)象和故障部位及 相互關(guān)系很復(fù)雜,不易被及時發(fā)現(xiàn)和準確診斷。而且在煤礦井下,工作環(huán)境很差, 不宜將液壓系統(tǒng)拆開檢查,拆開易使系統(tǒng)污染。液壓系統(tǒng)是最容易被污染而發(fā)生故障的,如液壓泵出現(xiàn)故障常常是油中浸入了 雜質(zhì),引起了泵的磨損和泄漏,造成系統(tǒng)流量不足,壓力降低,溫度升高。液壓馬 達與泵有相類似的情況。系統(tǒng)的控制閥類受污染會發(fā)生動作失靈,閥受到卡阻移 動不到位,引起系統(tǒng)壓力、流量發(fā)生不正常的變化。還有液壓系統(tǒng)的密封問題引 起系統(tǒng)的泄漏和外界雜物的侵入,導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障。機械系統(tǒng)故障主要有:聯(lián) 接松動
14、,引起載荷分布發(fā)生變化,使某些部件受載惡化,發(fā)生斷裂或損傷;齒輪 傳動系統(tǒng)和傳動聯(lián)接處發(fā)生故障,如磨損、疲勞破壞或過載損壞等。這些故障往 往都不同程度產(chǎn)生發(fā)熱,引起溫度升高。其他象安裝、制造和使用等方面的原因 都會引起機械系統(tǒng)出現(xiàn)故障,或零部件缺陷導(dǎo)致發(fā)生故障等等。2采煤機故障的診斷方法對采煤機機械故障進行診斷的方法有多種,如振動診斷法、油液分析法、噪聲診 斷法、溫度監(jiān)測診斷法等,筆者認為溫度監(jiān)測診斷法是使用最廣泛的一種監(jiān)測手 段。它能正確、快速和靈敏地反映設(shè)備的工況狀態(tài)。如系統(tǒng)中摩擦副零件一旦發(fā) 生異常,磨損速率會大大增加,油樣分析與磨損判定還需有一個過程,但溫度確 是最直接的反應(yīng)。以定點在
15、線溫度監(jiān)測診斷,可以準確定位,直觀快速反映監(jiān)測 處狀態(tài)。對于采煤機,選擇溫度檢測作為在線監(jiān)測比較實用。對于機械傳動系統(tǒng),以軸承 溫度和傳動箱油溫及油位作為在線連續(xù)監(jiān)測,并記錄溫度的歷史變化,以便分析 其變化趨勢。同時輔之以定期的油樣分析,這樣既可及時發(fā)現(xiàn)故障,又能預(yù)測故 障的狀態(tài)和發(fā)展趨勢。對于采煤機液壓系統(tǒng),可檢測系統(tǒng)各部分的溫度、壓力和 流量。按液壓系統(tǒng)各部分的功能,元件的位置分布設(shè)置溫度和壓力的在線監(jiān)測 點。這樣可建立診斷故障的溫度監(jiān)測場和壓力監(jiān)測場。有了這樣兩個監(jiān)測場,可 以根據(jù)溫度、壓力的場分布查尋故障,快速、準確地診斷確定液壓系統(tǒng)的故障源, 判定故障原因。同時采用油樣分析來定期檢查系統(tǒng)污染情況,以便在還未引起嚴 重故障前,便能采取措施清除污染,保證系統(tǒng)安全、正常地工作。九、感受通過學(xué)習(xí)這門課程和做相關(guān)實驗,讓我了解了很多關(guān)于診斷和排除機器故 障的方法,雖然只有短短的幾個實驗,但老師的精心講解讓我們讓我們受益匪淺, 讓我們懂得了很多。很多東西以前從未接觸過,也沒有見過,看著小小的儀器竟 能處
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